一种用于配电馈线高峰负荷的芯片控制方法及芯片与流程

1.本发明涉及电力控制技术领域，特别涉及一种用于配电馈线高峰负荷的芯片控制方法及芯片。


背景技术：

2.目前，电力越来越紧张，在用电高峰期往往需要进行调峰，而调峰都是从供电企业角度解决用电高峰期负荷不足的问题，很少从用户需求角度进行调整解决用电高峰期负荷不足的问题，对于在用电高峰期一些不需要使用的设备任其占用负荷，没有进行有效的控制。
3.因此，本发明提供一种用于配电馈线高峰负荷的芯片控制方法及芯片。


技术实现要素：

4.本发明提供一种用于配电馈线高峰负荷的芯片控制方法，用以确定用电设备在未来高峰用电时段的连接必要性，通过控制芯片在未来高峰用电时段对不必要连接的用电设备予以控制，对高峰用电时段电网负荷起到了缓解作用。
5.本发明提供一种用于配电馈线高峰负荷的芯片控制方法，包括：步骤1：获取配电馈线上连接的各用电设备在历史时间段内的历史用电情况，建立对应用电设备的历史日常负荷使用图，并确定对应用电设备在不同历史日期的用电需求等级；步骤2：获取所述配电馈线的历史供电情况，并获取历史高峰用电时段下所述配电馈线对当下连接的用电设备的负荷贡献，进而构建贡献使用图，且结合所连接的用电设备的历史日常负荷使用图，构建对应用电设备的负荷序列；步骤3：基于所述负荷序列确定对应用电设备的负荷变动规律，所述负荷变动规律结合与未来高峰用电时段对应的用电需求等级，确定对应用电设备在所述未来高峰用电时段下的连接必要性；步骤4：当所述连接必要性小于预设必要性时，基于控制芯片对没必要连接的用电设备进行断开控制。
6.优选的，获取配电馈线上连接的各用电设备预设时间段内的历史用电情况，建立对应用电设备的历史日常负荷使用图，并确定对应用电设备在不同历史日期的用电需求等级，包括：根据时间周期对每个用电设备的历史用电情况进行划分；根据所述用电设备的历史用电情况的划分结果，建立对应用电设备的历史日常负荷使用图；对所述用电设备的历史日常负荷使用图进行分析，确定对应用电设备在不同历史日期的用电需求等级；其中，所述时间周期包括若干个历史日期。
7.优选的，对所述用电设备的历史日常负荷使用图进行分析，确定对应用电设备在不同历史日期的用电需求等级，包括：将用电设备的历史日常负荷使用图进行每日划分，对每天的历史日常负荷使用图进行多指标计算；将多指标计算结果与预设标准值进行比较，从而确定所述用电设备在对应天的用电需求等级。
8.优选的，获取所述配电馈线的历史供电情况，并获取历史高峰用电时段下，所述配电馈线对当下连接的用电设备的负荷贡献，进而构建贡献使用图，结合所连接的用电设备的历史日常负荷使用图，构建对应用电设备的负荷序列，包括：获取所述配电馈线在同个历史时间段内的历史供电情况，根据时间周期对所述配电馈线的历史供电情况进行划分；根据所述配电馈线的历史供电情况的划分结果，建立所述配电馈线的历史日负荷曲线；基于每日的历史日负荷曲线计算对应日的平均负荷线，并标定对应历史日负荷曲线中在于平均负荷线之上的曲线对应时间段为历史高峰用电时段；获取连接的用电设备在历史高峰用电时段的第一历史使用图，并基于所述配电馈线在历史高峰时段的第一负荷曲线，确定所述配电馈线对每个用电设备在历史高峰用电时段每个时间点的负荷贡献，进而构建对应用电设备的贡献使用图；基于用电设备的贡献使用图对相同日期的历史日常负荷使用图在历史高峰用电时段的负荷进行调整；基于调整后的历史日常负荷使用图构建对应用电设备的负荷序列。
9.优选的，确定所述配电馈线对每个用电设备在历史高峰用电时段每个时间点的负荷贡献，进而构建对应用电设备的贡献使用图，包括：基于用电设备在历史高峰用电时段的历史日常负荷使用图，得到用电设备在历史高峰用电时段每个时间点的需要负荷；基于所述配电馈线在历史高峰用电时段的负荷曲线，确定所述配电馈线在同一历史高峰用电时段同一时间点的总贡献负荷；以用电设备的需要负荷与配电馈线的总贡献负荷的比值为配电馈线对用电设备的负荷贡献；对同一用电设备的负荷贡献进行时间排序获得贡献使用图。
10.优选的，基于所述负荷序列确定对应用电设备的负荷变动规律，包括：对所述负荷序列以每日进行划分，构成多个负荷子序列，对每个负荷子序列进行波动性分析，获取相关波动参数，以一个负荷子序列的波动参数为一个数据集；通过预设模型对每个数据集进行分析，得到对应用电设备在对应天的负荷变动规律。
11.优选的，结合用电需求等级，确定对应用电设备在未来高峰用电时段下的连接必要性，包括：基于配电馈线的历史供电情况，预测未来时段的日负荷曲线，进而确定未来高峰用电时段；
基于未来高峰用电时段的日负荷曲线，与所有历史日负荷曲线进行匹配， 得到匹配度最高的历史日负荷曲线，进而获取对应时间的用电设备的第一变动规律和第一需求等级；基于所述第一变动规律和第一需求等级，计算对应用电设备在未来高峰用电时段下的连接必要性。
12.优选的，基于配电馈线的历史供电情况，预测未来时段的日负荷曲线，进而确定未来高峰用电时段，包括：获取配电馈线的历史供电情况，对历史供电情况进行聚类分析，获取同类型日的历史供电情况；基于n个同类型日的历史供电情况，以每个同类型日的日负荷数据为一个集合，以所有日负荷数据集合构建第一预测数据集，基于第一预测数据集使用负荷预测模型对未来同类型日的日负荷进行预测，得到未来同类型日的日负荷的第一预测结果；基于n个同类型日的历史供电情况，以同类型日的相同时间点的负荷数据为一个集合，以所有时间点负荷数据集合构建第二预测数据集，基于第二预测数据集使用负荷预测模型对未来同类型日的相同时间点的负荷预测，进而得到未来同类型日的日负荷的第二预测结果；对第一预测结果和第二预测结果进行差异性分析，获取相同的预测结果；基于相同的预测结果对负荷预测模型进行优化；基于优化后的负荷预测模型，再次使用第一预测数据集和第二预测数据集分别进行预测，对得到的两个预测结果再次进行差异性分析，进而对负荷预测模型进行优化，直至两个预测结果相同为止，以相同的预测结果为未来同类型日的日负荷预测结果；基于日负荷预测结果，构建预测日负荷曲线，进而获取未来高峰用电时段。
13.优选的，基于所述第一变动规律和第一需求等级，计算对应用电设备在未来高峰用电时段下的连接必要性，包括：其中，表示第i个用电设备的用电需求等级的重要性；表示第i个用电设备的第一需求等级的值；n为配电馈线上连接的用电设备的数量；表示第i个用电设备在未来用电高峰时段的负荷强度占比，其中，表示第i个用电设备的第一变动规律对应的函数关系；表示第i个用电设备在未来高峰用电时段的总负荷；表示未来高峰用电时段起点，表示未来高峰用电时段终点；
其中，表示第i个用电设备的连接必要性，表示负荷强度占比的系数，表示用电需求等级重要性系数。
14.优选的，当所述连接必要性小于预设必要性时，基于控制芯片对没必要连接的用电设备进行断开控制，包括：将用电设备的连接必要性与预设必要性进行比较，当用电设备的连接必要性小于预设必要性时，对所述用电设备进行标记；将标记用电设备汇总，以控制芯片在未来用电高峰时段对标记用电设备进行断开控制。
15.一种芯片，用于配电馈线高峰负荷的控制，其特征在于，所述芯片运行时执行上述任何一种方法。
16.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
17.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明实施例中一种用于配电馈线高峰负荷的芯片控制方法的流程图；图2为本发明实施例中实施例7的流程图。
具体实施方式
19.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
20.实施例1本发明实施例提供一种用于配电馈线高峰负荷的芯片控制方法，如图1所示，包括：步骤1：获取配电馈线上连接的各用电设备在历史时间段内的历史用电情况，建立对应用电设备的历史日常负荷使用图，并确定对应用电设备在不同历史日期的用电需求等级；步骤2：获取所述配电馈线的历史供电情况，并获取历史高峰用电时段下所述配电馈线对当下连接的用电设备的负荷贡献，进而构建贡献使用图，且结合所连接的用电设备的历史日常负荷使用图，构建对应用电设备的负荷序列；步骤3：基于所述负荷序列确定对应用电设备的负荷变动规律，所述负荷变动规律结合与未来高峰用电时段对应的用电需求等级，确定对应用电设备在所述未来高峰用电时段下的连接必要性；步骤4：当所述连接必要性小于预设必要性时，基于控制芯片对没必要连接的用电设备进行断开控制。
21.该实施例中，历史日常负荷使用图是对用电设备的历史用电情况根据时间周期划
分建立的，用电需求等级共五个等级，且第一等级》第二等级》第三等级》第四等级》第五等级，每个用电设备根据每天的负荷使用图确定每天的用电需求等级。
22.该实施例中，负荷贡献是历史高峰用电时段下同一时间点用电设备的负荷与配电馈线的负荷比值，贡献使用图是基于每个时间点的负荷贡献构建的，负荷序列是以调整后的历史日常负荷使用图的负荷数据构建的。
23.该实施例中，负荷变动规律是根据对负荷序列分析得出的，每个用电设备每天的负荷变动规律由当天的负荷序列得出，连接必要性是指用电设备在未来高峰用电时段电路接通的必要性，通过用电设备的用电需求等级和负荷变动规律计算得出的。
24.该实施例中，预设必要性是预先设置好的。
25.上述技术方案的有益效果是：通过建立用电设备的历史日常负荷使用图，确定用电设备的用电需求等级，确定在历史高峰用电时段配电馈线对连接的用电设备的负荷贡献，构建负荷贡献图和负荷序列，通过负荷序列确定用电设备的负荷变动规律，并结合用电设备的用电需求等级，得到用电设备在未来高峰时段的连接必要性，基于控制芯片对不需要连接的用电设备进行控制，对高峰用电时段电网负荷起到了缓解作用。
26.实施例2基于实施例1，获取配电馈线上连接的各用电设备预设时间段内的历史用电情况，建立对应用电设备的历史日常负荷使用图，并确定对应用电设备在不同历史日期的用电需求等级，包括：根据时间周期对每个用电设备的历史用电情况进行划分；根据所述用电设备的历史用电情况的划分结果，建立对应用电设备的历史日常负荷使用图；对所述用电设备的历史日常负荷使用图进行分析，确定对应用电设备在不同历史日期的用电需求等级。
27.其中，所述时间周期包括若干个历史日期。
28.该实施例中，根据时间周期进行划分是指对历史用电情况以一周为一个周期进行划分。
29.该实施例中，用电需求等级是对历史日常负荷使用图进行多指标计算，然后与预设标准值比较得出的。
30.上述技术方案的有益效果是：通过对每个用电设备的历史用电情况进行划分，建立对应用电设备的历史日常负荷使用图，进而获取用电设备在不同历史日期的用电需求等级，为后续计算用电设备的连接必要性奠定了基础。
31.实施例3基于实施例2，对所述用电设备的历史日常负荷使用图进行分析，确定对应用电设备在不同历史日期的用电需求等级，包括：将用电设备的历史日常负荷使用图进行每日划分，对每天的历史日常负荷使用图进行多指标计算；将多指标计算结果与预设标准值进行比较，从而确定所述用电设备在对应天的用电需求等级。
32.该实施例中，多指标计算是指日最大负荷、日平均负荷、日负荷率、日最小负荷率、
日峰谷差等。
33.该实施例中，预设标准值是预先设置好的，按照用户需求等级有4重标准值，多指标计算结果高于第一重标准值为第一等级。
34.上述技术方案的有益效果是：通过对每天的历史日常负荷使用图进行多指标计算，并与预设标准值进行比较，可以准确的区分出不同用电设备在每天的用电需求等级，为后续计算用电设备的连接必要性奠定了基础。
35.实施例4基于实施例1，获取所述配电馈线的历史供电情况，并获取历史高峰用电时段下，所述配电馈线对当下连接的用电设备的负荷贡献，进而构建贡献使用图，结合所连接的用电设备的历史日常负荷使用图，构建对应用电设备的负荷序列，包括：获取所述配电馈线在同个历史时间段内的历史供电情况，根据时间周期对所述配电馈线的历史供电情况进行划分；根据所述配电馈线的历史供电情况的划分结果，建立所述配电馈线的历史日负荷曲线；基于每日的历史日负荷曲线计算对应日的平均负荷线，并标定对应历史日负荷曲线中在于平均负荷线之上的曲线对应时间段为历史高峰用电时段；获取连接的用电设备在历史高峰用电时段的第一历史使用图，并基于所述配电馈线在历史高峰时段的第一负荷曲线，确定所述配电馈线对每个用电设备在历史高峰用电时段每个时间点的负荷贡献，进而构建对应用电设备的贡献使用图；基于用电设备的贡献使用图对相同日期的历史日常负荷使用图在历史高峰用电时段的负荷进行调整；基于调整后的历史日常负荷使用图构建对应用电设备的负荷序列。
36.该实施例中，根据时间周期进行划分是指对历史用电情况以一周为一个周期进行划分。
37.该实施例中，第一历史使用图是基于用电设备的历史日常负荷使用图对历史高峰用电时段截取得到的，第一负荷曲线的获取方式类似。
38.该实施例中，贡献使用图也是根据时间周期划分建立的，但是只包含每日的历史高峰用电时段的负荷贡献，而历史日常负荷使用图是包含用电设备每日所有时间点的日负荷的的图像。
39.该实施例中，基于贡献使用图对历史日常负荷使用图进行调整是根据贡献使用图的负荷贡献对历史日常负荷使用图对应时间点的负荷进行等比例缩放。
40.上述技术方案的有益效果是：通过对配电馈线的历史供电情况进行划分，建立配电馈线的日负荷曲线，确定历史高峰用电时段，进一步确定配电馈线对用电设备的负荷贡献，构建用电设备的贡献使用图，进而对用电设备的历史日常负荷使用图进行调整，构建负荷序列，为后续确定用电设备的负荷变动规律奠定了基础。
41.实施例5基于实施例4，确定所述配电馈线对每个用电设备在历史高峰用电时段每个时间点的负荷贡献，进而构建对应用电设备的贡献使用图，包括：基于用电设备在历史高峰用电时段的历史日常负荷使用图，得到用电设备在历史
高峰用电时段每个时间点的需要负荷；基于所述配电馈线在历史高峰时段的负荷曲线，确定所述配电馈线在同一历史高峰用电时段同一时间点的总贡献负荷；以用电设备的需要负荷与配电馈线的总贡献负荷的比值为配电馈线对用电设备的负荷贡献；对同一用电设备的负荷贡献进行时间排序获得贡献使用图。
42.上述技术方案的有益效果是：通过确定用电设备和配电馈线在历史高峰用电时段每个时间点的负荷，基于同一时间点的负荷比值得到负荷贡献，进而构建同一用电设备的贡献使用图，为调整用电设备的历史日常负荷使用图，构建负荷序列奠定了基础。
43.实施例6基于实施例1，基于所述负荷序列确定对应用电设备的负荷变动规律，包括：对所述负荷序列以每日进行划分，构成多个负荷子序列，对每个负荷子序列进行波动性分析，获取相关波动参数，以一个负荷子序列的波动参数为一个数据集；通过预设模型对每个数据集进行分析，得到对应用电设备的在对应时间段的负荷变动规律。
44.该实施例中，预设模型是基于数据集提前训练好的。
45.该实施例中，负荷变动规律是预设模型基于数据集得出的数据集的变化规律，比如一个数据集（1，2，3，4），变化规律是逐渐上升的，变化规律可以用相应函数表示，比如数据集（1，2，3，4）可以用函数f(t)=t表示。
46.上述技术方案的有益效果是：通过对负荷序列以每日进行划分，得到每日的负荷子序列，以每个子序列的波动参数为一个数据集，通过预设模型对数据集进行分析得到用电设备每日的负荷变动规律，为后续计算用电设备的连接必要性奠定了基础。
47.实施例7基于实施例1，结合用电需求等级，确定对应用电设备在未来高峰用电时段下的连接必要性，如图2所示，包括：基于配电馈线的历史供电情况，预测未来时段的日负荷曲线，进而确定未来高峰用电时段；基于未来高峰用电时段的日负荷曲线，与所有历史日负荷曲线进行匹配， 得到匹配度最高的历史日负荷曲线，进而获取对应时间的用电设备的第一变动规律和第一需求等级；基于所述第一变动规律和第一需求等级，计算对应用电设备在未来高峰用电时段下的连接必要性。
48.该实施例中，对未来时段的日负荷曲线进行预测是基于负荷预测模型进行的。
49.该实施例中，第一变动规律的获取方式和负荷变动规律的获取方式相同，第一需求等级的获取方式与用电需求等级的获取方式相同。对应时间就是匹配度最大的历史日负荷曲线的对应日，第一变动规律就是匹配度最大的历史日负荷曲线当日的用电设备的负荷变动规律，第一需求等级是匹配度最大的历史日负荷曲线当日的用电设备的用电需求等级。
50.上述技术方案的有益效果是：通过配电馈线的历史供电情况预测未来日负荷曲线
和高峰用电时段，将未来日负荷曲线与所有历史日负荷曲线进行匹配，得到匹配度最高的历史日负荷曲线，进而获取第一变动规律和第一需求等级，计算用电设备在未来高峰用电时段的连接必要性，为后续确定用电设备在未来高峰用电时段是否需要控制奠定了基础。
51.实施例8基于实施例7，基于配电馈线的历史供电情况，预测未来时段的日负荷曲线，进而确定未来高峰用电时段，包括：获取配电馈线的历史供电情况，对历史供电情况进行聚类分析，获取同类型日的历史供电情况；基于n个同类型日的历史供电情况，以每个同类型日的日负荷数据为一个集合，以所有日负荷数据集合构建第一预测数据集，基于第一预测数据集使用负荷预测模型对未来同类型日的日负荷进行预测，得到未来同类型日的日负荷的第一预测结果；基于n个同类型日的历史供电情况，以同类型日的相同时间点的负荷数据为一个集合，以所有时间点负荷数据集合构建第二预测数据集，基于第二预测数据集使用负荷预测模型对未来同类型日的相同时间点的负荷预测，进而得到未来同类型日的日负荷的第二预测结果；对第一预测结果和第二预测结果进行差异性分析，获取相同的预测结果；基于相同的预测结果对负荷预测模型进行优化；基于优化后的负荷预测模型，再次使用第一预测数据集和第二预测数据集分别进行预测，对得到的两个预测结果再次进行差异性分析，进而对负荷预测模型进行优化，直至两个预测结果相同为止，以相同的预测结果为未来同类型日的日负荷预测结果；基于日负荷预测结果，构建预测日负荷曲线，进而获取未来高峰用电时段。
52.该实施例中，同类型日是指历史供电情况中多个相同的星期，如多个周一。
53.该实施例中，负荷预测模型是基于以往的数据集预先训练好的，第一预测数据集，比如以每个周一的日负荷数据为一个集合，将所有周一的日负荷集合构建第一预测数据集，通过负荷预测模型对未来周一的日负荷进行预测，得到第一预测结果，该实施例中，第二预测数据集，比如以所有周一的0点的负荷数据为一个集合，以周一的所有时间点的集合构建第二预测数据集，以负荷预测模型对未来周一的每个时间点的负荷进行预测，进而得到未来周一的日负荷的第二预测结果。
54.该实施例中，获取未来高峰用电时段与历史高峰用电时段的获取方式相同。
55.上述技术方案的有益效果是：通过两种方式对n个同类型日的的日负荷数据进行处理，构建两个不同的预测数据集，基于两个预测数据集使用负荷预测模型分别对未来同类型日的日负荷进行预测，对预测结果进行差异性分析，以相同的预测结果对负荷预测模型进行优化，再次对两个预测数据集分别进行预测，直至两个预测结果相同为止，进而获取未来高峰用电时段，提高了对未来时段的日负荷预测的准确性。
56.实施例9基于实施例7，基于所述第一变动规律和第一需求等级，计算对应用电设备在未来高峰用电时段下的连接必要性，包括：
其中，表示第i个用电设备的用电需求等级的重要性；表示第i个用电设备的第一需求等级的值；n为配电馈线上连接的用电设备的数量；表示第i个用电设备在未来用电高峰时段的负荷强度占比，其中，表示第i个用电设备的第一变动规律对应的函数关系；表示第i个用电设备在未来高峰用电时段的总负荷；表示未来高峰用电时段起点，表示未来高峰用电时段终点；其中，表示第i个用电设备的连接必要性，表示负荷强度占比的系数，表示用电需求等级重要性系数。
57.该实施例中，的取值范围在（0，0.5），的取值范围在（0.5，1）。
58.上述技术方案的有益效果是：通过计算用电设备用电需求等级的重要性和未来高峰用电时段的负荷强度占比，进而得到用电设备在未来高峰用电时段的连接必要性，为确定用电设备在未来高峰用电时段是否需要进行控制奠定了基础。
59.实施例10基于实施例1，当所述连接必要性小于预设必要性时，基于控制芯片对没必要连接的用电设备进行断开控制，包括：将用电设备的连接必要性与预设必要性进行比较，当用电设备的连接必要性小于预设必要性时，对所述用电设备进行标记；将标记用电设备汇总，以控制芯片在未来用电高峰时段对标记用电设备进行断开控制。
60.当所述连接必要性小于预设必要性时，基于控制芯片对没必要连接的用电设备进行断开控制的过程中，还包括：验证对没必要连接的用电设备的断开控制是否合理，包括：确定每个没必要连接设备基于对应未来用电高峰时段的连接必要性，并勾勒对应没必要连接设备在连续若干个未来用电高峰时段的连接必要曲线；确定对应没必要连接设备在每个未来用电高峰时段的相邻用电时段下的第一连接需求值，并勾勒基于若干未来用电高峰时段构成连续时段下的验证连接曲线；基于所述验证连接曲线以及必要连接曲线，确定对应没必要连接设备的断开控制价值；
其中，j=1,2,3,...,m；其中，表示对应没必要连接设备在第j个相邻用电时段下的第一连接需求值对应的连接必要性；表示对应没必要连接设备基于第j个相邻用电时段的左侧未来高峰时段的连接必要性；表示对应没必要连接设备基于第j个相邻用电时段的右侧未来高峰时段的连接必要性；表示对应没必要连接设备在第j个相邻用电时段下的断开价值参考因子；表示对应没必要连接设备在第j个相邻用电时段下的参考权重；表示对应没必要连接设备的断开控制价值；m表示相邻用电时段的总个数；其中，验证连接曲线是基于第一个未来高峰时段与最后一个未来高峰时段为边界，未来高峰时段下的相邻用电时段以及非边界的未来高峰时段相互交替为中间部分勾勒得到的，连接必要曲线是基于不同的未来高峰时段勾勒得到的；当所述断开控制价值大于预设价值，则判定对对应没必要连接设备的断开控制合理；否则，判定对对应没必要连接设备的断开控制不合理。
61.上述技术方案的有益效果是：通过用电设备的连接必要性与预设必要性的比较，确定在未来高峰用电时段的不必要连接的用电设备，进而通过控制芯片在未来高峰用电时段对不必要连接的用电设备进行断开控制，不仅节省了资源，而且对用电高峰时段的电网负荷起到了缓解作用。
62.一种芯片，用于配电馈线高峰负荷的控制，其特征在于，所述芯片运行时执行上述任何一个实施例中的方法。
63.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。